8位单片机软核设计开题报告

全文总字数：5044字

1. 研究目的与意义（文献综述）

核是一个数字系统的核心，负责整个系统的内存调度，中断管理，算术逻辑运算等，如同整个系统的大脑，是由物理电气实现逻辑功能的关键。虽然复杂，但不可忽略的是，核同其他数字器件一样，也是一个典型的逻辑器件，也是由逻辑门、触发器构成，那么也就可以由硬件描述语言来描述。对于每一个特定功能和性能的核而言，必有一组hdl描述等价于它，而具体的器件信号、封装等，是这组hdl依赖具体工艺的一种物理实现。因此，核本质上是一种知识产权，是一种特定的可描述的逻辑结构。

现在的fpga设计，规模巨大而且功能复杂，进行设计时从最基本的模块设计开始比较复杂。一种广泛使用的解决办法是：对于较为通用的部分可以重用现有的功能模块，而把主要的时间和资源用在设计中的那些全新的、独特的部分。这种功能模块我们称作ip核(intelligent property)。ip核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中。到了soc（system on chip）阶段，ip核设计已成为asic（application specificintegrated circuit）电路设计公司和fpga提供商的重要任务，也是其实力体现。对于fpga开发软件，其提供的ip核越丰富，用户的设计就越方便，其市场占用率就越高。目前，ip核已经变成系统设计的基本单元，并作为独立设计成果被交换、转让和销售。

从ip核的提供方式上，通常将其分为软核、固核和硬核这3类。从使用灵活性来讲，软核的可复用使用性最高，并且灵活性高、可移植性强，允许用户自配置。软核是现在ip核应用最广泛的形式。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的目标是完成利用soc技术完成兼容标准8051的单片机软核。结合8051单片机的内部架构，利用fpga技术，将单片机内部各个模块用硬件描述语言实现，再将这些模块综合起来，能够正确的运行8051单片机的111条指令，进而达到8位单片机内核的设计。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 焦玉全，俞伟钧，顾诚甦. mcs-51 单片机原理及应用[m]. 南京：东南大学出版社，2010：2-5.

[2] devi, a.,gnanavel,g.,antoni gracy, g.. mcs-51 microcontroller based industrial automation andcontrol system using can protocol[p]. communications and signal processing(iccsp), 2014 international conference on,2014.

[3] patterson d, seccombes. complex versus reduced instruction set computers[c]. ieee internationalsolid-state circuits conference, 1983：218-219.